Таймер

РЕТЕ ОПИСАН Комитет Российской Федерации ио патентам и товарным знакам(57) Изобретение относительно к автоматике и импульсной технике. Сущность изобретения состоит втом, что таймер содержит первую 1, вторую 2 итретью Э входные шины, дешифратор 4, блок 5развязки, блок б временных интервалов, первую 7 и(И) ВС (1 Ц 2 ОО 4 ОИ С 1 ф 1) 5 ОО 4 СЫ 60 ВОЗ К 17 28 вторую 8 группы выходов, контропьныи выход 9. Блок 5 развязки содержи шесть диодов 10 - 15, конденсатор 1 б. Катоды диодов 10, 12. 14 объединены и соединены с первым выходом блока 5 развязки. Аноды диодов 11, 13, 15 объединены и сое - динены с вторым выходом блока 5 развязки. Конденсатор 16 включен между первым и вторым выходами блока 5 развязки. Анод диода 10 соединен с катодом диода 11 и является первым входом блока 5 развязки. Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и является вторым входом блока 5 развязки. Анод диода 14 соединен с катодом диода 15 и является третьим ьхсдом блока 5 развяэе 1 зл. ф-лы,1 ииИзобретение относится к автоматике и импульсной технике и используется для формирования одного или нескольких временных интервалов, величина которых задается последовательным импульсным кодом по шинам управления.Известен многоканальный таймер Я содержащий блок установки канала записи, блок набора временных интервалов, блок управления, блок временнь 1 х интервалов, содержащий генератор, два запоминающих устройства, два счетчика импульсов, два дешифратора, два индикатора, Группа входов блока управления связана с соответствующими выходами блока набора временных интервалов, группа выходов блока управления связана с соответствующими входами блока временных интервалов, Таймер позволяет записывать в память информацию о нескольких временных интервалах и производить отработку любого из них. Выбор кода временного интервала и канала записи и отработки осуществляется с помощью встроенных блоков, содержащих элементы коммутации (блок установки канала записи, блок набора временных интервалов), Контроль заданного временного интервала осуществляется при его записи в счетчики, информация отображается с помощью индикаторов, Вследствие того, что элементы коммутации и индикации входят в состав таймера, предполагается, что в процессе эксплуатации аппаратуры, в состав которой входит данный таймер, оператор имеет доступ к указанным элементам, В ряде случаев это неудобно или даже невозможно, например, когда таймер расположен в труднодоступных частях конструкции или в объектах, представляющих опасность для здоровья человека, или в малогабаритных движущихся обьектах, Дистанционное задание временных интервалов и дистанционный контроль таймера. аналога требуют большого количества длинных линий связи, что на практике неприемлемо.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является программное реле времени (ПРВ) 21, содержащее входные шины, блок управления, блок временных интервалов, блок ввода программы; Блок управления содержит григгер управления и адресный коммутатор, Блок временных интервалов содержит хронизатор, ключ тактовых импульсов, счетчик импульсов, ОЗУ, импульсные усилители. Входы управлении блока временных интервалов соединены с соответствующими выходами блокауправления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, Выходы блока ввода программ соединены с соответствующими входами блока временных интервалов, ПРВ позволяет запоминать коды временных интервалов, задаваемые дистанционно, например по длинной линии связи, Отработка временных интервалов осуществляется по жесткой программе. задаваемой адресным коммутатором, изменение которой в процессе функционирования.таймера не предусмотрено, В результате 10 функциональные возможности ПРВ ограничены.Основными техническими результатами, достигаемыми при использовании заявляемого таймера, являются широкие 15 функциональные возможности, заключающиеся в способности функционирования устройства по произвольной оперативно-изменяемой программе, задаваемой дистанционно цифровым кодом, а 20 также в использовании сравнительно большого числа (2 ) сигналов для управления блоком временных интервалов при относительно небольшом числе (К) входных шин таймера; возможность запитки схемы таймера от сигналов управления, вследствие этого отсутствие необходимости организации двух отдельных линий связи для питания таймера; сокращение количества оборудования в составе таймера за счет исЗ 0 ключения из блока управления адресногокоммутатора, а также за счет исключения блока ввода программ и исключения из блока временных интервалов запоминающих устройств (ОЗУ),З 5 Укаэаннь 1 е технические результаты достигаются тем, что в таймер (ПРВ), содержащий й входных шин, блок управления, блок временных интервалов, входы управления которого соединены с соответствующими 40 выходами блока управления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, введен п-входовой блок развязки, каждый из входов которого соединен с одной из входных шин, а выходы являются шинами питания элементов блокауправления и блока временных интервалов, Блок управления выполнен в видедешифратора, входы которого являются соответствующими входами блока управления, а 50 выходы - соответствующими выходами блока управления. Блок развязки содержит конденсатор, 2 М диодов, образующих И цепей, в каждой из которых два диода соединены последовательно и согласно, причем точки % соединения диодов являются входами блока развязки, выходы цепей, связанные с катодами диодов, объединены и подключены к одному иэ выходов блока развязки, выходы цепей, связанные с анодами диодов, объединены и подключены к другому выходу2004011 нонки делителя 18, счетчиков 19, 20 и с пер 25 вым входом начальной установки счетчика 30 мента ИЛИ 23, с первым входом элемента, ИЛИ 24 и с первым входом управления схемы 22, Четвертый вход блока 6 соединен с 40 блока развязки, конденсатор включен между выходами блока развязки.Указанная совокупность признаков позволяет расширить функциональные воэможности, заключающиеся в функционировании по произвольной оперативно изменяемой программе и использовании сравнительно большого числа (2 И) сигналов для управления блоком временных интервалов при относительно небольшом числе (1 ч) входных шин эа счет использования в качестве блока управления М-входа ваго двоичного дешифратора и в качестве входных сигналов управления таймерам Й-разрядного двоичного кода с.учетом соответствующей органиэации блока временных интервалов; сократить количество оборудования в составе таймера за счет организации адресной коммутации блока временных интервалов по коду входных сигналов таймера, а также за счет записи кодов временных интервалов непосредственно в соответствующие счетчики блока временных интервалов с последующим их досчетом до переполнения необходимо иметь ввиду, что отказ от энергонезависимых элементов памяти в составе блока временных интервалов возможен только в случае использования таймера без снятия напряжения питания между режимами задания и отработки временных интервалов; осуществлять запитку схемы таймера от сигналов управления без использования отдельных линий связи) за счет применения многовходоваго К-разрядного блока развязки и применения в качестве рабочих определенных комбинаций М-разрядного двоичнага кода на входных шинах.На чертеже приведена структурно-функциональная схема таймера, управляемого по трем входным шинам. Таймер содержит первую 1, вторую 2 и.третью 3 входные шины, дешифратор 4, блок 5 развязки, блок 6 временных интервалов, первую группу 7 выходов, вторую группу 8 выходов, контрольный выход 9. Входные шины 1, 2, 3 соединены соответственно с первым, вторым и тре 1 ьим входами дешифратора 4 и с первым, вторым и третьим входами блока 5 развязки. Первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора 4 соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока 6 временных интервалов. Первый и второй выходы блока 5 развязки соединены с соответствующими шинами питания дешифратора 4 и блока б временных интервалов,Блок 5 развязки содержит шесть диодов 10 - 15 и конденсатор 16, Катоды диодов 10, 12,5 10 15 14 абьединены и являются первым выходом блока 5 развязки, Аноды диодов 11, 13, 15 обьединены и являются вторым выходом блока 5 развязки, Конденсатор 16 включен между первым и вторым выходами блока 5 развязки. Анод диода 10 соединен с катодам диода 11 и является первым входом блока 5 развязки, Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и является вторым входом блока 5 развязки. Анод диода 14 соединен с катодом диода 15 и является третьим входом блока 5 развязки, Блок 6 временных интервалов содержит задающий гейератор 17, делитель 18 частоты, первый 19 и второй 20 счетчики импульсов, контрольный счетчик 21 импульсов, схему 22 сравнения, первый 23 и второй 24 элементы ИЛИ, первый 25 и второй 26 элементы И, Выход генератора 17 соединен с информационным входом делителя 18, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И 25 и 26. Первый вход блока 6 соединен с входами начальной уста 21. Втааай вход блока 6 соединен с первым входам элемента ИЛИ 23 л с первым информационным входом счетчика 19,. Третий вход блоха 6 соединен с вторым входом элетретьим входам элемента ИЛИ 23 с первым информационным входом счетчика 20 и с вторым входом начальной установки счетчика 21. Пятый вход блока 6 соединен с четвертым входом элемента ИЛИ 23, с вторым входом элемента ИЛИ 24 и с вторым входам управления схемы 22. Шестой вход блока 6 соединен с вторыми входами элементов И 25, 26, выходы которых соединены соответственно с вторыми информационными входами счетчиков 19 и 20, Выход;.,;мента ИЛИ 23 соединен с входом блокировки делителя 18. Первая группа п 1 выходов счетчика 19 является первой руппой 7 выходов таймера, Вторая группа и выходов счетчика 19 соединена с первой группой информационных вкадов схемы 22. Группа и выходов счетчика 21 соединена с второй группой информационных входов схемы 22. Первая группа 1 выходов счетчика 20 является второй группой 8 выходов таймера, Вторая группавыходов счетчика 20 соединена с третьей группой информационных входов схемы 22. Выход схемы 22 является контрольным выходом 9 таймера,Таймер работает следующим образом.Сигналы управления в виде трехраэрядного дваичнога кода поступают на входныешины 1, 2, 3, Каждая комбинация входных сигналов соответствует появлению сигнала на одном из шести выходов дешифратора 4 и, соответственно, на одном из входов блока 6 временных интервалов (см. таблицу).Ниже описан один из возможных алгоритмов работы таймера, заключающийся в последовательном появлении сигналов "лог," на входах блока 6.При появлении сигнала "лог.1" на входе 1 и сигнала "лог.0" на входах 2, 3 таймера запитка элементов схемы осуществляется через диод 10 и диоды 13, 15. В соответствии с таблицей сигнал "лог.1" присутствует на первом входе блока 6, при этом одновременно с запиткой блока 6 происходит установка в исходное состояние делителя 18 и счетчиков 19, 20, 21,При появлении сигнала "лог,1" на входе 2 и сигнала "лог.О" на входах 1, 3 таймера (вторая строка таблицы) сигнал "лог.1" присутствует на втором входе блока б, указанные сигналы поддерживают таймер в запитанном состоянии через диоды 12, 11, 15. Сигнал лог.1" на втором входе блока 6 обеспечивает через элемент ИЛИ 23 блокировку делителя 18, а также в качестве первого счетного. сигнала записи поступает на первый информационный вход счетчика 19. Длительность счетного импульса определяется быстродействием счетчиков 19 - 21, Пауза между, счетными импульсами организуется подачей комбинации 111 или 000 на входные шины 1 - 3 таймера, при этом счетный сигнал прерывается, запитка таймера в указанном режиме осуществляется за счет энергии. накопленной на конденсаторе 16 блока 5. развязки, диоды 10-15 предотвращают разряд конденсатора 16 через входные шины 1, 2. 3 таймера, Количество импульсов записи, подаваемых в указанном режиме в счетчик 19, определяется величиной. временного. интервала., который дан н ый счетчик отрабатывает,Сигнал "лог,1" на третьем входе блока 6 появляется при комбинации 110 на входных шинах 1-3 таймера (третья строка таблицы). Указанный сигнал через элемент ИЛИ 23 используетсядля блокировки делителя 18 в режиме контроля счетчика 19, через элемент ИЛИ 24 подается в качестве счетного на информационный вход контрольного счетчика 21, одновременно подготавливая схему 22 для сравнения кодов на и выходах контрольного счетчика 21 и счетчика 19, Паузы между счетными импульсами организуются подачей комбинации 111 или 000 на входные шины 1-3 таймера. Количество счетных импульсов в режиме контроля счетчика 19 определяется его разрядностью, а10 40 блокировка делителя 18 снята и на его выходах формируются сигналы соответствующих тактовых частот, которые соответственно 50 коде, в режиме отработки количество тактовременного интервала: 15 20 25 также кодом задаваемого е него временного интервала, Сигнал на контрольном выходе 9 таймера используется для принятия решения о правильности записанного кода и об исправности функционирования счетчика 19.Сигнал "лог,1" на четвертом входе блока 6(комбинация 001 на входных шинах 1 - 3, таймера) используется в режиме задания временного интервала в счетчик 20. При этом, как и в режиме задания информации в счетчик 19, через элемент ИЛИ 23 блокируется делитель 18, счетные сигналы поступают на первый информационный вход счетчика 20, Одновременно сигнал с четвертого входа блока 6 используется для приведения контрольного счетчика 21 в исходное состояние, подготавливая его для приема информации е режиме контроля счетчика 20,Сигнал "лог.1" на пятом входе блока 6 (комбинация 101 на входных шинах 1 - 3 таймера) используется в режиме контроля счетчика 20 и заданного в него временного интервала, Сигнал контроля появляется е момент сравнения кодов на контрольном выходе 9 таймера, В укаэанном режиме схема 22 сравнения производит сравнение кодов на выходах счетчика 20 и и выходах контрольного счетчика 21. В рассматриваемом примере разрядность 1 счетчика 20 выбрана меньше разрядности и счетчика 19, поэтому при сравнении кодов часть разрядов контрольного счетчика 21 в схеме 22 не используется,Сигнал "лог,1" на шестом входе блока 6 комбинация 011 на входных шинах 1 - 3 таймера) используется для организации режима отработки таймера. В указанном режиме через открывшиеся элементы И 25, 26 поступают на вторые информационные входы счетчиков 19, 20, Счетчики 19, 20 указанными сигналами досчитываются до переполнения, Поскольку в режимах задания информация о временных интервалах записана в счетчики 19, 20 в дополнительном вых импульсов, которые необходимо подать на счетчики 19, 20 до их переполнения, пропорционально величине соответствующего 1 г=Тог йг, где т и тг - величины отрабатываемыхсчетчиками 19 и 20 временных интервалов; То 1, Тог - периоды тактовой частоты навходах счетчиков 19, 20;10 2004011 а изобретения рм авитель Г, Шишкинед М,Моргентал рректор Н. Милюкова Редактор исн Заказ Тираж П НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская на Г 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Гч 1, й 2 - количество тактовых импульсов, подаваемых на входы счетчиков 19. 20 до их переполнения в режиме отработки.гп выходов разрядов счетчика 19 (щ и) являются первой группой 7 выходов таймера, К выходов разрядов счетчика 20(1 5) являются второй группой 8 выходов таймера, Выходные сигналы, снимаемые с выходов 7, 8 (непосредственно или через дешифраторы команд), подаются на соответствующие исполнительные устройства. 1. ТАЙМЕР, содержащий Й входных шин, блок управления, блок временных интервалов, входы управления которого соединены .с соответствующими выходами блока управления, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, отличающийся тем, что в него введен й-входовой блок развязки, каждый из входов которого соединен с одной из входных шин, а выходы являются шинами питания элементов блока управления и блока временных интервалов, блок управления выполнен в виде дешифратора, входы которого являются соответствующими Изготовлен лабораторный макет таймера, выполненный на интегральных микросхемах по КМОП-технологии, испытания которого подтвердили осуществимость и 5 практическую ценность изобретения,(56) 1. Авторское свидетельство СССР 1320887, кл, Н 03 К 17/28, 1985.2, Шполянский В,А, и Курицкий А,М,Программно-временные задатчики, М,: Ма шиностроение, 1984, с.377, рис, 5,88,входами блока управления, а выходы - со ответствующими выходами блока управле ния.2. Таймер по п.1, отличающийся тем, что блок развязки содержит конденсатор, 2 ф й диодов, образующих М цепей, в каждой из которых два диода соединены последовательно и согласно, точки соединения диодов являются входами блока развязки, выходы цепей, связанные с катодами диодов, обьединены и подключе ны к одному из выходов блока развязки, выходы цепей, связанные с анода;и диодов, объединены и подключены к другому выходу блока развязки, а конденсатор подключен между его выходами.